JP6378538B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は複数の光ビームを用いて画像を形成する画像形成装置に関する。

レーザ走査型の画像形成装置では印刷速度を上げるために、一度に複数の光ビームを用いて複数の主走査線を走査している。また、複数の光ビームの間隔を狭くすることで、高解像度を実現している。これを実現する光源の１つが、垂直共振器型面発光レーザ（以下、ＶＣＳＥＬ）である。複数の光ビームについて所定光量を達成可能な駆動電流を求めるために自動光量制御（ＡＰＣ）が採用される。従来は一走査周期においてすべての発光点についてＡＰＣを実行していた。しかし、発光点の数が８個〜３２個と増加するにしたがって一走査周期においてすべての発光点についてＡＰＣを実行することが困難となった。特許文献１によれば、複数の発光点のＡＰＣを複数の走査周期に分散させてＡＰＣの対象となる発光点を循環させるサイクルＡＰＣが提案されている。

特開２００４−１０６４１９号公報

ところで、発光点の応答性を向上させるために、感光体をぎりぎりで露光しない程度で発光させる待機電流（バイアス電流Ｉｂと呼ばれる）が各発光点に流されている。バイアス電流Ｉｂの値は、しきい値電流Ｉｔｈの値に基づいて演算される。このしきい値電流Ｉｔｈは環境条件等によって変動するため、適切な値を見つけなければならない。しきい値電流Ｉｔｈは電流Ｉｌと電流Ｉｍとをそれぞれ発光点に流した時の光量Ｐｌ、Ｐｍを測定して駆動電流と光量との線形関係（Ｉ-Ｌ特性）を求め、この線形関係を利用することで決定される。さらに、各発光点について感光体走査時に流されるスイッチング電流Ｉｓｗも感光体の走査前に決定しておかなければならない。スイッチング電流Ｉｓｗは所定光量Ｐｈが得られる電流Ｉｈを求め、電流Ｉｈからしきい値電流Ｉｔｈを減算することで算出される。このように、３つの光量Ｐｌ、Ｐｍ、Ｐｈが光量制御において重要であり、受光素子の入射するレーザ光の光量が３つの光量Ｐｌ、Ｐｍ、ＰｈになるようにＡＰＣが実行される。これらをＡＰＣＬ、ＡＰＣＭ、ＡＰＣＨと呼ぶことにする。

このように３種類のＡＰＣが必要になるため、たとえば３２個の発光点が存在すれば、９６回のＡＰＣが必要となる。サイクルＡＰＣを適用すれば、たとえば、１つ目の走査周期でＡＰＣＬが実行され、２つ目の走査周期でＡＰＣＭが実行され、３つ目の走査周期でＡＰＣＨが実行されるようになる。なお、一走査周期には走査光が感光体を走査する期間（画像期間）と走査光が感光体以外の部分を走査する（非画像期間）とが含まれており、ＡＰＣは非画像期間で実行される。そのため、ある走査周期では非画像期間でＡＰＣＨを行った後、画像期間（データモード）に突入し、別の走査周期ではＡＰＣＭまたはＡＰＣＬを実行した後に画像期間に突入する。

上述したようにＡＰＣＭとＡＰＣＬでＩｔｈを算出した後、ＡＰＣＨでＩｈを検出することで、Ｉｈと、Ｉｔｈに基ついて演算されたＩｂと、からＩｓｗが算出される。そのため、ＡＰＣＭまたはＡＰＣＬを実行した直後に画像期間に突入すると、ＡＰＣＨを行っていないため、Ｉｈを検出できない。この場合、画像データが入力されるまではＩｓｗが確定しないため、前回検出したＩｈを参照してＩｓｗを確定することになる。つまり、画像データが入力されてからＩｓｗの算出が開始されるため、Ｉｓｗの演算時間に応じて駆動電流が過渡応答してレーザ光の波形が鈍る。

画像形成装置では環境温度等により感光体の感度等が変化するため、濃度が変動する。これに対して、レーザの光量を制御することで濃度を一定に保つために、補正係数αを乗算してスイッチング電流Ｉｓｗを補正する方法が考えられる。しかし、この補正係数αを乗算するタイミングは一走査周期において画像データが入力されたときである。なぜなら、できるだけ最新の補正係数αを用いて演算することで、精度よくスイッチング電流Ｉｓｗを補正できるようになるからである。そのため、画像形成の開始直後ではＩｓｗ×αの演算時間に応じて駆動電流が過渡応答してレーザ光の波形が鈍る。

そこで、本発明は発光点を駆動するためのスイッチング電流の値を早期に安定させることで、画像期間の始期における光量の立ち上がりの遅れを低減することを目的とする。

本発明は、たとえば、
感光体を露光する光ビームをそれぞれが出力する複数の発光点を備えた光源と、
前記複数の発光点が個別に出力した光ビームを受光し、受光した当該光ビームの光量に応じた検出信号を出力する受光手段と、
前記感光体上を走査するように前記光ビームを偏向する偏向手段と、
前記感光体上に画像を形成するために前記偏向手段によって偏向された光ビームが前記感光体上を走査する画像期間と前記偏向手段によって偏向された光ビームが前記感光体上を走査していない非画像期間とからなる走査周期のうち当該画像期間においては画像データに応じて前記複数の発光点それぞれに駆動電流を供給し、当該非画像期間における第一区間においては前記複数の発光点の光量を制御するための駆動電流を供給して前記複数の発光点をスイッチング駆動する駆動手段と、
前記非画像期間において前記複数の発光点が個別に出力した光ビームについて前記受光手段が出力する前記検出信号に基づいて、前記複数の発光点をスイッチング駆動するための駆動電流の値を決定する決定手段と、
前記非画像期間の第二区間において画像データを生成する生成手段と
を有し、
前記決定手段は前記非画像期間において前記受光手段に入射する光ビームの光量を第１目標光量にするための第１駆動電流の値を決定するとともに、前記受光手段に入射する光ビームの光量を前記第１目標光量と異なる第２目標光量にするための第２駆動電流の値を決定することで前記画像期間に画像データに関わらず少なくとも前記複数の発光点に流されるバイアス電流の値を決定し、さらに、前記非画像期間の前記第二区間において前記生成手段により画像データが生成されると前記第１駆動電流と前記バイアス電流に応じた駆動電流であって、前記画像データに基づいて前記複数の発光点をスイッチング駆動するための駆動電流の値を決定することを特徴とする画像形成装置を提供する。

また、本発明は、
感光体を露光する光ビームをそれぞれが出力する複数の発光点を備えた光源と、
前記複数の発光点が個別に出力した光ビームを受光し、受光した当該光ビームの光量に応じた検出信号を出力する受光手段と、
前記感光体上を走査するように前記光ビームを偏向する偏向手段と
前記感光体上に画像を形成するために前記偏向手段によって偏向された光ビームが前記感光体上を走査する画像期間と前記偏向手段によって偏向された光ビームが前記感光体上を走査していない非画像期間とからなる走査周期のうち当該画像期間においては画像データに応じて前記複数の発光点それぞれに駆動電流を供給し、当該非画像期間における第一区間においては前記複数の発光点の光量を制御するための駆動電流を供給して前記複数の発光点をスイッチング駆動する駆動手段と、
前記非画像期間において前記複数の発光点が個別に出力した光ビームについて前記受光手段が出力する前記検出信号に基づいて、前記複数の発光点をスイッチング駆動するための駆動電流の値を決定する決定手段と、
前記駆動手段の動作モードを、前記複数の発光点を点灯させて画像を形成可能な第１モードと、前記複数の発光点を消灯させる第２モードと、前記複数の発光点を個別に点灯させて前記複数の発光点のそれぞれの光量を制御する第３モードとのいずれかに切り替える切替手段とを有し、
前記決定手段は、前記非画像期間の前記第一区間において前記第３モードに遷移すると前記受光手段に入射する光ビームの光量が第２目標光量になるように前記駆動電流を制御することで待機時に前記複数の発光点に流されるバイアス電流の値を決定し、さらに、前記非画像期間の第二区間において前記第１モードに遷移すると、前記受光手段に入射する光ビームの光量を第１目標光量にするための第１駆動電流の値と前記第一区間において決定された前記バイアス電流の値とに基づき前記複数の発光点をスイッチング駆動するための駆動電流の値を決定することを特徴とする画像形成装置を提供する。

本発明によれば、発光点を駆動するためのスイッチング電流を早期に確定させることで、画像期間の始期における光量の立ち上がりの遅れを低減できるようになる。

画像形成装置の一例を概略的に示す図。 光走査装置の一例を示す図。 発光点と走査線との関係を示す図。 制御ユニットの一例を示す図。 駆動電流と光量との関係を示す図。 レーザドライバの一例を示す図。 モードセレクト信号などの一例を示す図。 ＡＰＣモードとＡＣＣモードを説明する図。 サイクルＡＰＣにおける点灯順序を説明する図。 モードセレクト信号などの一例を示す図。 複数の走査周期を説明する図。 １つの走査周期における動作モードの一例を説明する図。 スイッチング電流の算出に伴う駆動電流の立ち上がりの遅れを説明する図。 １つの走査周期における動作モードの一例を説明する図。 駆動電流と光量との関係を示す図。図である。 レーザドライバの一例を示す図。 サイクルＡＰＣにおける点灯順序を説明する図。

以下、本発明を実施するための形態について図面を用いて説明する。なお、以下の実施例は特許請求の範囲に係る発明を限定するものでなく、また実施例で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須のものとは限らない。

＜画像形成装置＞
以下、電子写真方式のカラー画像形成装置を例に実施例を説明する。図１はカラー画像形成装置の概略断面図である。図１に示す画像形成装置１００は複数色のトナーを用いて画像形成するフルカラープリンターである。なお、以下の説明では画像形成装置の一例としてフルカラープリンターを例に挙げて説明するが、他の画像形成装置、例えば、単色（例えば、ブラック）のトナーで画像形成するモノクロプリンター、読取装置を備えるカラーあるいはモノクロの複写機であってもよい。

図１において、画像形成装置１００は各色毎に画像を形成する画像形成部（画像形成手段）１０１Ｙ、１０１Ｍ、１０１Ｃ及び１０１Ｂｋを有している。画像形成部１０１Ｙ、１０１Ｍ、１０１Ｃ及び１０１Ｂｋはそれぞれイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）及びブラック（Ｂｋ）のトナーを用いて画像形成を行う。画像形成部１０１Ｙ、１０１Ｍ、１０１Ｃ及び１０１Ｂｋにはそれぞれ感光体である感光ドラム１０２Ｙ、１０２Ｍ、１０２Ｃ及び１０２Ｂｋが備えられている。感光ドラム１０２Ｙ、１０２Ｍ、１０２Ｃ及び１０２Ｂｋの周囲にはそれぞれ帯電装置１０３Ｙ、１０３Ｍ、１０３Ｃ及び１０３Ｂｋ、光走査装置１０４Ｙ、１０４Ｍ、１０４Ｃ及び１０４Ｂｋ及び現像装置１０５Ｙ、１０５Ｍ、１０５Ｃ及び１０５Ｂｋが配置されている。さらに、感光ドラム１０２Ｙ、１０２Ｍ、１０２Ｃ及び１０２Ｂｋの周囲にはドラムクリーニング装置１０６Ｙ、１０６Ｍ、１０６Ｃ及び１０６Ｂｋが配置されている。感光ドラム１０２Ｙ、１０２Ｍ、１０２Ｃ及び１０２Ｂｋの下側には無端状の中間転写ベルト１０７（中間転写体）が配置されている。中間転写ベルト１０７は駆動ローラ１０８と従動ローラ１０９及び１１０とによって張架され、画像形成中において図１に示す矢印Ｂの方向に回転駆動される。また、中間転写ベルト１０７を介して、感光ドラム１０２Ｙ、１０２Ｍ、１０２Ｃ及び１０２Ｂｋに対向する位置にはそれぞれ一次転写装置１１１Ｙ、１１１Ｍ、１１１Ｃ及び１１１Ｂｋが配置されている。また、画像形成装置１００には中間転写ベルト１０７上のトナー像を記録媒体Ｓに転写するための２次転写装置１１２が備えられるとともに、記録媒体Ｓ上のトナー像を定着するための定着装置１１３が備えられている。

続いて、画像形成装置１００における画像形成プロセスについて説明する。画像形成部１０１Ｙ、１０１Ｍ、１０１Ｃ及び１０１Ｂｋの各々における画像形成プロセスは同一であるので、ここでは画像形成部１０１Ｙを例に挙げて説明し、画像形成部１０１Ｍ、１０１Ｃ及び１０１Ｂｋにおける画像形成プロセスについては説明を省略する。まず、帯電装置１０３Ｙによって、図１において矢印で示す回転方向に回転駆動する感光ドラム１０２Ｙの表面が均一に帯電される。そして、帯電された感光ドラム１０２Ｙは光走査装置１０４Ｙから出射されるレーザ光ＬＹ（光ビーム）によって露光される。これによって、感光ドラム１０２Ｙ上に静電潜像が形成される。その後、当該静電潜像は現像装置１０５Ｙによって現像され、感光ドラム１０２Ｙ上にイエローのトナー像が形成される。一次転写装置１１１Ｙ、１１１Ｍ、１１１Ｃ及び１１１Ｂｋは中間転写ベルト１０７に転写バイアスを印加する。これによって、感光ドラム１０２Ｙ、１０２Ｍ、１０２Ｃ及び１０２Ｂｋ上のイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのトナー像が中間転写ベルト１０７に転写される。この結果、中間転写ベルト１０７にマルチカラー（カラー）トナー像が形成される。中間転写ベルト１０７上のカラートナー像は２次転写装置１１２によって、手差し給送カセット１１４又は給紙カセット１１５から２次転写部Ｔ２に搬送された記録媒体Ｓ上に転写される。そして、記録媒体Ｓ上のカラートナー像は定着装置１１３で加熱定着され、その後、記録媒体Ｓは排紙部１１６に排紙される。なお、中間転写ベルト１０７に転写されずに感光ドラム１０２Ｙ、１０２Ｍ、１０２Ｃ及び１０２Ｂｋに残留した残留トナーはそれぞれドラムクリーニング装置１０６Ｙ、１０６Ｍ、１０６Ｃ及び１０６Ｂｋによって除去される。その後、上述の画像形成プロセスが再び実行される。

＜光走査装置＞
図２は光走査装置１０４Ｙ、１０４Ｍ、１０４Ｃ、１０４Ｂｋの概略構成図である。各光走査装置は同一構成であるため、図２（及び後述する図３）では光走査装置１０４Ｙを例示する。図２において半導体レーザ２００は感光体を露光する光ビームをそれぞれが出力する複数の発光点を備えた光源の一例である。半導体レーザ２００から出射した発散光であるレーザ光はコリメータレンズ２０１によって略平行光とされ、絞り２０２によってレーザ光の通過が制限される。これによりレーザ光が成形される。絞り２０２を通過したレーザ光はビームスプリッタ２０３に入射する。ビームスプリッタ２０３は絞り２０２を通過したレーザ光を、フォトセンサ２０４に入射するレーザ光と、偏向手段の一例である回転多面鏡２０５（以下、回転多面鏡２０５と称す。）に入射するレーザ光とに分離する。フォトセンサ２０４は受光手段の一例である。具体的には、フォトセンサ２０４は、複数の発光点から時系列に個別に出射されたレーザ光それぞれを受光することによって、受光結果として受光した各レーザ光の光量に応じた値（電圧）の検出信号を出力する。ビームスプリッタ２０３を通過したレーザ光はシリンドリカルレンズ２０６を通過して回転多面鏡２０５に入射する。回転多面鏡２０５は複数の反射面（本実施例では４面）を備える。回転多面鏡２０５はモータ２０７によって駆動されることで矢印Ｃの方向に回転する。回転多面鏡２０５はレーザ光が感光ドラム１０２Ｙを矢印Ｄの方向に走査するように、レーザ光を偏向する。回転多面鏡２０５によって偏向されたレーザ光はｆθ特性を有する結像光学系（ｆθレンズ）２０８を透過し、ミラー２０９を介して感光ドラム１０２Ｙ上（感光体上）に導かれる。このように、回転多面鏡２０５は複数の発光点３０１〜３３２から出射された複数のレーザ光が感光ドラム１０２Ｙを走査するよう、当該複数のレーザ光を偏向する。光走査装置１０４Ｙはビームセンサ２１０を備える。ビームセンサ２１０はレーザ光の走査経路上の位置であって、感光ドラム１０２Ｙ上の画像形成領域から外れた位置に配置されている。ビームセンサ２１０は回転多面鏡２０５によって偏向されたレーザ光を受光したことに応じて、レーザ光を検出したことを示す検出信号（ＢＤ信号）を、（水平）同期信号として生成及び出力する。

＜レーザ光源＞
次に、光走査装置１０４Ｙ、１０４Ｍ、１０４Ｃ、１０４Ｂｋが備える光源（レーザ光源）について説明する。図３（ａ）は図２に示す半導体レーザ２００が備える複数の発光点を示しており、図３（ｂ）は当該複数の発光点からレーザ光が同時に出射された場合の、感光ドラム１０２Ｙ上におけるレーザスポットの配列イメージを示す図である。図３（ａ）に示すように、本実施例の半導体レーザ２００は３２個の発光点３０１〜３３２を備える垂直共振器型面発光レーザ（ＶＣＳＥＬ：Vertical Cavity Surface Emitting Laser）である。なお、半導体レーザとして、ＶＣＳＥＬだけでなく、端面発光型の半導体レーザが用いられてもよい。発光点３０１〜３３２は基板上にアレイ状に配置されている。図３（ａ）のように各発光点が配列されているため、各発光点を同時に点灯させた場合、各発光点から出射されたレーザ光Ｌ1〜Ｌ32は図３（ｂ）の結像位置Ｓ1〜Ｓ32のように、主走査方向において感光ドラム１０２Ｙ上の異なる位置を露光する。また、各発光点を同時に点灯させた場合、各発光点から出射されたレーザ光Ｌ1〜Ｌ32は図３（ｂ）の結像位置Ｓ1〜Ｓ32のように副走査方向において異なる位置を露光する。なお、図３（ａ）では複数の発光点が一列に配置された例（一次元配置）を示しているが、複数の発光点の配置は２次元配置であってもよい。図３（ｃ）はレーザ光の走査経路上の位置に配置されるビームセンサ２１０の概略的な構成と、半導体レーザ２００の発光点３０１〜３３２（ＬＤ1〜ＬＤ32）から出射されたレーザ光Ｌ1〜Ｌ32）によるビームセンサ２１０上の走査位置とを示す図である。ビームセンサ２１０は光電変換素子が平面状に配置された受光面２１０ａを備える。受光面２１０ａにレーザ光が入射すると、ビームセンサ２１０はレーザ光を検出したことを示す検出信号（ＢＤ信号）を生成して出力する。図３（ｃ）では発光点３０１〜３３２のうち発光点３０１（ＬＤ1）のみが点灯しており、当該発光点から出射されたレーザ光Ｌ1が受光面２１０ａに入射した状態を、一例として示している。後述するＢＤ間隔測定では発光点３０１及び３３２（ＬＤ1及びＬＤ32）から出射されたレーザ光Ｌ1及びＬ32をビームセンサ２１０に順に入射させることによって、それぞれのレーザ光に対応する２つのＢＤ信号を、ビームセンサ２１０から順に出力させる。

＜画像形成装置の制御系＞
図４は図１に示す画像形成装置１００で用いられる制御系の一例を説明するための制御ブロック図である。なお、光走査装置１０４Ｙ、１０４Ｍ、１０４Ｃ及び１０４Ｂｋの構成は同一であるので、以下の説明では添え字Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｂｋを省略する。なお、図４及び後述する図６では３２ビームに関する構成を、並列繰返しであるので一部省略して示している。

画像形成装置はＣＰＵ４０１、画像コントローラ４０２、光走査装置１０４、感光ドラム１０２、水晶発振器４１５、ＣＰＵバス４０４及びＥＥＰＲＯＭ４１０を備える。ＣＰＵ４０１及び画像コントローラ４０２は画像形成装置本体に備えられており、その両方とも各光走査装置１０４に接続されている。光走査装置１０４は第１及び第２のレーザドライバ（レーザドライバＩＣ）４０５Ａ及び４０５Ｂを有している。なお、説明を簡易にするために、図４にはＹ、Ｍ、Ｃ、Ｂｋのうちの１色に対応する第１及び第２のレーザドライバ４０５Ａ及び４０５Ｂ、並びに発光点３０１〜３３２（発光素子）を記載している。実際にはＹ、Ｍ、Ｃ、Ｂｋの各色に対して第１及び第２のレーザドライバ４０５Ａ及び４０５Ｂ、並びに発光点３０１〜３３２が設けられている。ＣＰＵ４０１は各光走査装置１０４を含む画像形成装置全体を制御する。ＣＰＵ４０１は水晶発振器４１５から１００ＭＨｚの基準クロックの供給を受ける。ＣＰＵ４０１は内蔵されたＰｌＬ回路により基準クロックを１０逓倍することによって、レーザ走査系の画像クロックである１ＧＨｚのクロックを生成する。画像コントローラ４０２は画像形成装置１００に接続された外部装置あるいは画像形成装置に取り付けられた読取装置から受信した画像データをＹ、Ｍ、Ｃ、Ｂｋの４色の色成分に分離する。画像コントローラ４０２は基準クロックに同期して、ＣＰＵバス４０４を介してＣＰＵ４０１にＹ、Ｍ、Ｃ、Ｂｋの４色の色成分の画像データを出力する。ＣＰＵ４０１は画像コントローラ４０２から受け取った画像データをメモリ（図示せず）に格納し、メモリに格納した画像データを画像クロックに基づいて差動信号（ＬＶＤＳ：Low Differential Voltage Signal）に変換する。ＣＰＵ４０１はＢＤ信号と画像クロック信号とに基づくタイミングで差動信号をレーザドライバ４０５Ａ及び４０５Ｂに出力する。

レーザドライバ４０５Ａ及び４０５Ｂは画像期間においては画像データに応じて複数の発光点それぞれに駆動電流を供給し、非画像期間における第一区間においては複数の発光点の光量を制御するための駆動電流を供給して複数の発光点をスイッチング駆動する駆動手段の一例である。なお、画像期間は、感光体上に画像を形成するために回転多面鏡２０５によって偏向された光ビームが感光体上を走査する期間である。非画像期間は回転多面鏡２０５によって偏向された光ビームが感光体上を走査していない期間である。レーザドライバ４０５Ａ及び４０５ＢはＣＰＵ４０１から入力された差動信号に基づいてＰＷＭ信号を生成し、当該ＰＷＭ信号に基づいて、静電潜像を形成するためのレーザ光を各発光点３０１〜３３２から出射させる。また、レーザドライバ４０５Ａ及び４０５Ｂは後述するＡＰＣＭ、ＡＰＣＬ及びＡＰＣＨを含む自動光量制御（ＡＰＣ：Automatic Power Control）を行うことによって、静電潜像を形成するためのレーザ光の光量と、待機電流に相当するバイアス電流Ｉｂの値及びスイッチング電流Ｉｓｗの値とを制御する。バイアス電流Ｉｂは感光体を露光しない程度の光量の光ビームを発光点に発光させる駆動電流であり、しきい値電流Ｉｔｈに補正係数を乗算することで算出される。

図４に示すレーザドライバ４０５Ａ及び４０５Ｂは同じ部品型番のＩＣであり、それぞれ１６個の発光点を制御することができる。本実施例ではレーザドライバ４０５Ａは発光点３０１〜３１６を制御し、レーザドライバ４０５Ｂは発光点３１７〜３３２を制御する。２つのレーザドライバには本体背面基板（図示せず）から直流５Ｖ線とグランド線が供給されており、２つのレーザドライバ４０５Ａ及び４０５Ｂ並びに発光点３０１〜３３２には共通の電源から電力が供給される。

ＣＰＵ４０１とレーザドライバ４０５Ａ及び４０５Ｂのそれぞれとは次の複数の信号線によって接続されている。信号線４０６ＡはＣＰＵ４０１からレーザドライバ４０５Ａに、発光点３０１〜３１６を駆動するための差動信号を送信するための信号線群である。信号線４０６ＢはＣＰＵ４０１からレーザドライバ４０５Ｂに、発光点３１７〜３３２を駆動するための差動信号を送信するための信号線群である。信号線４０７ＡはＣＰＵ４０１とレーザドライバ４０５Ａとを接続する信号線であり、信号線４０７ＢはＣＰＵ４０１とレーザドライバ４０５Ｂとを接続する信号線である。ＣＰＵ４０１は信号線４０７Ａを介してレーザドライバ４０５ＡにＩＣセレクト信号ｉｃｓｅｌ＿０を送信し、信号線４０７Ｂを介してレーザドライバ４０５ＢにＩＣセレクト信号ｉｃｓｅｌ＿１を送信する。ＩＣセレクト信号ｉｃｓｅｌ＿０がＨ（ハイ）レベルの場合、ＩＣセレクト信号ｉｃｓｅｌ＿１はＬ（ロー）レベルとなり、ＩＣセレクト信号ｉｃｓｅｌ＿０がＬレベルの場合、ＩＣセレクト信号ｉｃｓｅｌ＿１はＨレベルとなる。本実施例の画像形成装置１００はＬレベルのＩＣセレクト信号を入力されたレーザドライバが、制御対象の発光点に対するＡＰＣを実行する。信号線４０８及び４０９はＣＰＵ４０１とレーザドライバ４０５Ａ及び４０５Ｂとを接続する信号線である。信号線４０７Ａ、４０７Ｂ、４０８及び４０９は後述するレーザドライバ４０５Ａ及び４０５Ｂの制御モードを設定する制御モード信号を送信するためのインターフェイスである。レーザドライバ４０５Ａ及び４０５ＢはＣＰＵ４０１から送信される制御モード信号に基づいて各種制御を実行する。ＥＥＰＲＯＭ４１０には後述するＡＰＣシーケンスに関する情報が記憶されている。ＣＰＵ４０１はＥＥＰＲＯＭ４１０に記憶されているＡＰＣシーケンスに関する情報に基づく順序で各発光点の光量制御を実行する。

ＣＰＵ４０１は、画像形成前に感度センサ４５０を用いて感光ドラムの感度を検知し、感度に対応した補正係数αをレジスタ６３５に設定してもよい。ＣＰＵ４０１はＢＤ信号からの経過時間をタイマー４５１により計測し、計測値に応じて各種の処理の実行タイミングを制御してもよい。

＜制御モード＞
・ＤＩＳモード（Ｄｉｓａｂｌｅモード）
ＤＩＳモードは画像形成装置１００の電源ＯＮ直後の初期状態において設定される。また、ＤＩＳモードは画像形成装置のメンテナンスのために、メンテナンス用の扉を開いた状態におけるインターロックのために設定される。ＤＩＳモードは後述するホールドコンデンサから電荷が放電され、発光点からレーザ光が出射しない状態である。
・ＯＦＦモード
ＯＦＦモードは画像形成中のレーザ光が感光ドラム上の画像形成領域を走査する期間（画像期間）以外の期間（非画像期間）及びレーザドライバ４０５Ａ及び４０５ＢがＬＶＤＳの入力を待機する状態において設定されるモードである。ＯＦＦモードは各発光点にバイアス電流Ｉｂが供給されるが、スイッチング電流Ｉｓｗは供給されないモードである。
・ＡＣＣ（Automatic Current Control）モード
ＡＣＣモードは発光点を強制点灯させるモードである。本実施例の画像形成装置１００におけるＡＣＣモードはＡＰＣモードにおいて決定された駆動電流Ｉｌ，Ｉｍ，Ｉｈに補正係数αｎを乗算して得られる値の電流を用いて発光点を強制点灯させるモードである。
・ＶＤＯモード
ＶＤＯモード（ＶＩＤＥＯモード）は画像期間に設定されるモードである。各発光点にバイアス電流Ｉｂが供給され、レーザドライバ４０５Ａ及び４０５Ｂに入力されるＬＶＤＳから生成されるＰＷＭ信号に基づいてスイッチング電流ＩｓｗがＯＮ・ＯＦＦ制御されるモードである。ただし、本実施例では最新の補正係数αによって補正されたスイッチング電流Ｉｓｗを決定するために、画像期間においても短時間にわたってＶＤＯモードに遷移する。
・ＡＰＣモード
ＡＰＣモードはＡＰＣを実行するモードである。バイアス電流Ｉｂの値は後述するＡＰＣＭ及びＡＰＣＬの結果に基づいて制御され、スイッチング電流Ｉｓｗの値は後述するＡＰＣＨの結果に基づいて制御される。ＡＰＣモードは非画像期間において、ＯＦＦモード以外の期間にＡＰＣＭ、ＡＰＣＬ及びＡＰＣＨを実行するために設定されるモードである。

＜ＡＰＣ＞
次に、本実施例の画像形成装置１００において実行されるＡＰＣについて詳しく説明する。まず、バイアス電流Ｉｂ及びスイッチング電流Ｉｓｗについて説明する。図５は半導体レーザ２００におけるある発光点の発光特性を示す図であり、横軸は発光点に供給される電流の値を示し、縦軸は発光点から出射されるレーザ光の光量を示している。図５に示す曲線は各発光点に供給される電流の値とレーザ光の光量との関係を表す発光特性を示す。なお、この発光特性は各発光点固有の特性であり、また、発光点の温度によって変化し、かつ経時変化する。そのため、電子写真方式の画像形成装置は発光特性の変動に伴う画像濃度むらの発生を抑制するために、発光点ごとにＡＰＣを高い頻度で実行する必要がある。

図５に示すように、一般的に、半導体レーザは発光点に供給される電流の値がしきい値電流Ｉｔｈよりも低い領域では電流値の増加に対するレーザ光の光量の増加が緩やかであるのに対して、しきい値電流Ｉｔｈよりも高い領域では電流値の増加に対するレーザ光の光量の増加量が増大する特性を有する。しきい値電流Ｉｔｈ以下の電流が供給されると、半導体レーザは誘導発振せずに自然発光する。自然発光による光量は微弱であるので、自然発光しても感光ドラムの電位は変位しない。

このような半導体レーザの特性を利用して、電子写真方式の画像形成装置では発光応答性の低下を抑制するために発光点にしきい値電流Ｉｔｈ近傍の値のバイアス電流Ｉｂを発光点に供給する。バイアス電流Ｉｂが供給された状態で、ＬＶＤＳから生成されるＰＷＭ信号に基づいてスイッチング電流Ｉｓｗを供給することによって、感光ドラム表面の電位を変化させることが可能な強度のレーザ光を発光点から出射させる。バイアス電流Ｉｂを供給した状態で発光点を点灯させることによって、バイアス電流Ｉｂを供給しない状態で発光点を点灯させる場合よりも、レーザ光の目標光量への到達時間を短縮することができる。

次に、本実施例の画像形成装置１００におけるバイアス電流Ｉｂの値の制御について説明する。レーザドライバ４０５Ａ及び４０５Ｂは発光点３０１〜３３２に対してそれぞれ異なるタイミングでＡＰＣＭ及びＡＰＣＬを実行する。ここではＡＰＣＭ及びＡＰＣＬについて、レーザドライバ４０５Ａ及び発光点３０１を用いて説明する。

上述したように、レーザドライバ４０５Ａはフォトセンサ２０４が受光するビーム光の光量がＰｍになるように、発光点３０１に供給する電流の値を制御するＡＰＣＭを実行する。レーザドライバ４０５ＡはＡＰＣＭの制御結果として光量Ｐｍに対応する電流値Ｉｍを保持する。また、レーザドライバ４０５Ａはフォトセンサ２０４が受光する光量がＰｌ（Ｐｌ＝Ｐｍ／２）になるように、発光点３０１に供給する電流の値を制御するＡＰＣＬを実行する。レーザドライバ４０５ＡはＡＰＣＬの制御結果として光量Ｐｌに対応する電流値Ｉｌを保持する。なお、レーザドライバ４０５Ａが発光点３０１に対してＡＰＣＭ及びＡＰＣＬを実行する際にはレーザドライバ４０５Ａは発光点３０２〜３１６に対してそれぞれの発光点に対応する値のバイアス電流Ｉｂのみを供給する（ＯＦＦモード）。また、レーザドライバ４０５Ｂも同様に発光点３１７〜３３２に対してそれぞれの発光点に対応するバイアス電流Ｉｂのみを供給する（ＯＦＦモード）。

レーザドライバ４０５Ａは図５における座標（Ｉｍ，Ｐｍ）と座標（Ｉｌ，Ｐｌ）とを結ぶ線分（対応関係）と光量が「０」の軸との交点を演算によって求め、当該交点の値をしきい値電流Ｉｔｈに設定する。そして、レーザドライバ４０５Ａはしきい値電流Ｉｔｈに所定の係数を乗算することによってバイアス電流Ｉｂの値を更新（再設定）する。なお、係数は画像形成装置に取り付けられる感光ドラムの感度によって予め設定され、１以上の値でも１未満の値でもよい。

次に、本実施例の画像形成装置１００におけるスイッチング電流Ｉｓｗの値の制御について説明する。レーザドライバ４０５ＡはＡＰＣＭ及びＡＰＣＬに加えて、フォトセンサ２０４が受光する光量がＰｈ（Ｐｈ＝Ｐｍ×２）になるように、発光点３０１に供給する電流の値を制御するＡＰＣＨを実行する。レーザドライバ４０５ＡはＡＰＣＨの制御結果として光量Ｐｈに対応する電流値Ｉｈを保持する。スイッチング電流Ｉｓｗの値は電流値Ｉｈからバイアス電流Ｉｂの値を減算することで算出される。

＜レーザドライバ＞
次に、上述のＡＰＣＭ、ＡＰＣＬ及びＡＰＣＨを実行するためのレーザドライバ４０５及び４０５Ｂの構成について説明する。図６はレーザドライバ４０５Ａの内部構成を示す図である。レーザドライバ４０５Ｂの内部構成はレーザドライバ４０５Ａの内部構成と同一であるため、レーザドライバ４０５Ｂの説明を省略する。

レーザドライバ４０５Ａはモードチャネルデコーダ６３３を備える。また、レーザドライバ４０５Ａは発光点３０１〜３１６それぞれに対応する、ＬＶＤＳレシーバ６０１〜６１６及び駆動ユニット６１７〜６３２を備える。駆動ユニット６１７〜６３２はそれぞれＯＲ回路６４３、トランジスタ６４４及びスイッチング電流源６４５を備えている。レーザドライバ４０５Ａは各発光点３０１〜３１６を光量Ｐｍに対応するターゲット電圧Ｖｍ（比較信号）を出力する電圧出力ユニット６３６、各発光点３０１〜３１６を光量Ｐｌに対応するターゲット電圧Ｖｌ（比較信号）を出力する電圧出力ユニット６３７、各発光点３０１〜３１６を光量Ｐｈに対応するターゲット電圧Ｖｈ（比較信号）を出力する電圧出力ユニット６３８を備える。さらに、レーザドライバ４０５Ａはセレクタ６４０、コンパレータ６４１、ＥＶＲ６４２、モードチャネルデコーダ６３３、セレクタ６３４及びレジスタ６３５を備える。

まず、モードチャネルデコーダ６３３について説明する。モードチャネルデコーダ６３３はＣＰＵ４０１からのモードセレクト信号、チャンネルセレクト信号及びＩＣセレクト信号に基づいて、レーザドライバ４０５Ａの制御モードを、ＤＩＳモード、ＶＤＯモード、ＯＦＦモード、ＡＣＣモード、ＡＰＣモードのいずれかに切り換える。

ＣＰＵ４０１はモードチャネルデコーダ６３３にＩＣセレクト信号（ｉｃｓｅｌ＿０）を出力する。モードチャネルデコーダ６３３はＣＰＵ４０１からのＩＣセレクト信号に基づいてレーザドライバ４０５ＡをＡＰＣモードに制御する。なお、ＡＰＣを実行すべきタイミングにおいてレーザドライバ４０５ＡがＡＰＣモードでないことがある。この場合に、レーザドライバ４０５Ｂに設けられたモードチャネルデコーダ６３３はＣＰＵ４０１からのＩＣセレクト信号に基づいてレーザドライバ４０５ＢをＡＰＣモードに制御する。即ち、レーザドライバ４０５Ａ及びレーザドライバ４０５ＢはＡＰＣを実行するタイミングにおいて、ＩＣセレクト信号によって選択的にいずれか一方がＡＰＣモードに遷移する。

ＣＰＵ４０１はモードチャネルデコーダ６３３にモードセレクト信号群（ｍｓ０，ｍｓ１，ｍｓ２，ｍｓ３）及びチャンネルセレクト信号群（ｃｈ０，ｃｈ１，ｃｈ２，ｃｈ３）を出力する。モードチャネルデコーダ６３３はＣＰＵ４０１からのモードセレクト信号群及びチャンネルセレクト信号群に基づいていずれかのＡＰＣモード信号（ａｐｃＨ＿ｏｎ１〜１６，ａｐｃＭ＿ｏｎ１〜１６，ａｐｃＬ＿ｏｎ１〜１６）を生成する。

モードチャネルデコーダ６３３はＡＰＣモードのレーザドライバ４０５Ａに対してＡＰＣモード信号を出力する。ＡＰＣモード信号ａｐｃＨ＿ｏｎはレーザドライバ４０５ＡにＡＰＣＨを実行させる信号である。ＡＰＣモード信号ａｐｃＭ＿ｏｎはレーザドライバ４０５ＡにＡＰＣＭを実行させる信号である。ＡＰＣモード信号ａｐｃＬ＿ｏｎはレーザドライバ４０５ＡにＡＰＣＬを実行させる信号である。

モードチャネルデコーダ６３３はＡＰＣモード信号ａｐｃＨ＿ｏｎ、ａｐｃＭ＿ｏｎ、ａｐｃＬ＿ｏｎを発光点３０１〜３１６それぞれに対してそれぞれ異なるタイミングで出力（即ち、ＡＰＣを実行すべきことを示すＨレベルに設定）する。即ち、モードチャネルデコーダ６３３はＡＰＣモード信号ａｐｃＨ＿ｏｎ１〜１６、ａｐｃＭ＿ｏｎ１〜１６及びａｐｃＬ＿ｏｎ１〜１６の計４８個のＡＰＣモード信号を生成し、４８個のＡＰＣモード信号のうちの１つの信号をＨレベルに設定する。レーザドライバ４０５Ａ及び４０５Ｂはそれぞれが備えるモードチャネルデコーダ６３３が出力するＡＰＣモード信号に対応する発光点に対して光量制御を実行する。

図７（ａ）はＣＰＵ４０１が出力する、各種制御モードに対するモードセレクト信号、チャンネルセレクト信号及びＩＣセレクト信号を示すテーブルである。図７（ａ）において、「ＤＩＳ」はＤＩＳモードを示し、「ＡＣＣ」はＡＣＣモードを示している。また、「ＶＤＯ」はＶＤＯモードを示し、「ＯＦＦ」はＯＦＦモードを示している。「ＡＰＣＨ」、「ＡＰＣＭ」及び「ＡＰＣＬ」はそれぞれＡＰＣＨモード、ＡＰＣＭモード及びＡＰＣＬモードを示している。

「ｉｃ」はＩＣセレクト信号ｉｃｓｅｌ＿０及びｉｃｓｅｌ＿１を示している。入力されるモードセレクト信号がＡＰＣの実行を示し、かつＩＣセレクト信号がＬレベルの場合、レーザドライバ４０５Ａ及び４０５Ｂは第１、第２及びＡＰＣＨを実行可能な状態となる。フォトセンサ２０４はレーザドライバ４０５Ａ及び４０５Ｂに対して共通に１個だけ設けられている。よって、ＩＣセレクト信号によってレーザドライバ４０５Ａ及び４０５Ｂのいずれか一方のみが選択され、選択された方だけがフォトセンサ２０４からの信号を利用できる。

各制御モードは図７（ａ）に示すモードセレクト信号（ｍｓ０，ｍｓ１，ｍｓ２，ｍｓ３）の組み合わせによって制御される。なお、テーブル中の［１］はＤＩＳモード、ＡＣＣモード、ＡＰＣＨモード、ＡＰＣＭモード及びＡＰＣＬモードにおけるモードセレクト信号の組み合わせ以外の組み合わせ全てを示している。テーブル中の［２］は制御状態がＩＣセレクト信号及びチャンネルセレクト信号（ｃｈ０，ｃｈ１，ｃｈ２，ｃｈ３）に依存しないで確定することを意味する。テーブル中の［＊］は図７（ｂ）に示される、チャンネルセレクト信号（ｃｈ０，ｃｈ１，ｃｈ２，ｃｈ３）の組み合わせを示している。図７（ｂ）のｅ１〜ｅ１６はそれぞれ発光点３０１〜３１６に対応する。

ここで、テーブル参照方法の例を示す。例えば、ＣＰＵ４０１が出力するモードセレクト信号（ｍｓ３，ｍｓ２，ｍｓ１，ｍｓ０）の組み合わせが（Ｌ，Ｌ，Ｈ，Ｌ）であり、チャンネルセレクト信号（ｃｈ０，ｃｈ１，ｃｈ２，ｃｈ３）の組み合わせが（Ｌ，Ｈ，Ｌ，Ｌ）である場合を想定する。この場合、レーザドライバ４０５Ａ及び４０５Ｂはｅ５に対応する発光点３０５に対してＡＰＣＭを実行する。モードチャネルデコーダ６３３はモードセレクト信号及びチャンネルセレクト信号に基づいて４８個のＡＰＣモード信号のうち発光点３０５に対応するＡＰＣモード信号ａｐｃＭ＿ｏｎ５のみをＨレベルに設定し、その他のＡＰＣモード信号をＬレベルに設定する。

次に、駆動ユニット６１７〜６３２について説明する。駆動ユニット６１７〜６３２は発光点３０１〜３１６それぞれに対応して設けられ、対応する発光点に駆動電流を供給する。駆動ユニット６１７〜６３２は同一構成であるため、内部構成については駆動ユニット６１７を例に説明する。

駆動ユニット６１７はＭホールドコンデンサ６４７、Ｌホールドコンデンサ６４８、Ｉｂ演算部６４９、セレクタ６５０、バイアス電流源６５１を備える。駆動ユニット６１７は更に、ＯＲ回路６４３、トランジスタ６４４、スイッチング電流源６４５、Ｈホールドコンデンサ６４６、Ｉｓｗ演算部６７０、補正部６７１を備える。

図６に示すように、バイアス電流源６５１及びスイッチング電流源６４５は発光点３０１に接続されている。バイアス電流源６５１は電圧源ＶＣＣからバイアス電流Ｉｂを引き込む引き込み電流源である。スイッチング電流源６４５はＶＣＣからスイッチング電流Ｉｓｗを引き込む引き込み電流源である。ＶＤＯモード、ＯＦＦモード、ＡＣＣモード及びＡＰＣモードにおいて、バイアス電流源６５１によって発光点３０１にバイアス電流Ｉｂが供給される。

Ｉｂ演算部６４９はＭホールドコンデンサ６４７及びＬホールドコンデンサ６４８に接続されている。Ｉｂ演算部６４９はＡＰＣＭの制御結果（Ｍホールドコンデンサ６４７の電圧）及びＡＰＣＬの制御結果（Ｌホールドコンデンサ６４８の電圧）に基づいて、バイアス電流Ｉｂの値を演算する。

補正部６７１はＩｓｗ演算部６７０が決定したスイッチング電流Ｉｓｗを補正係数αにより補正するモジュールである。補正係数αはＣＰＵ４０１によってレジスタ６３５を通じて指定される。補正部６７１は決定したＩｓｗ×αのスイッチング電流が発光点３０１に流れるようにスイッチング電流源６４５を制御する。なお、補正部６７１はＶＤＯモード信号を受信するか、またはＬＶＤＳレシーバ６０１が画像データを出力すると、Ｉｓｗ×αがリセットされているかどうかを判定し、リセットされていればＩｓｗ×αを再決定する。補正部６７１はＶＤＯモード信号もしくはＡＣＣモード信号を受信したかどうかを判定もしくは検出する機能またはＬＶＤＳレシーバ６０１が画像データを出力したかどうかを判定もしくは検出する機能を有している。補正部６７１はＩｓｗ×αがリセットされていなければ再決定を実行しない。なお、補正部６７１はいずれかのＡＰＣモードが実行されると、保持しているＩｓｗ×αをリセットする。これはいずれかのＡＰＣモードによって決定された最新の値をスイッチング電流Ｉｓｗに反映させるためである。このように補正部６７１はＶＤＯモード信号または画像データが最初に入力されたときにＩｓｗ×αを決定してそれを保持する。とりわけ、本実施例では画像期間の前に存在する非画像期間でＶＤＯモードに一時的に遷移することで、補正部６７１がＩｓｗ×αを決定する。よって、画像期間のＶＤＯモードに遷移したときにはＩｓｗ×αがすでに確定しているため、補正部６７１はＩｓｗ×αを決定しない。これにより画像期間の最初の部分での演算遅延が無くなり、光量の立ち上がりの遅延を抑制できるようになる。

次に、ＬＶＤＳレシーバ６０１〜６１６と、駆動ユニット６１７に含まれるＯＲ回路６４３、トランジスタ６４４及びスイッチング電流源６４５とについて説明する。ＬＶＤＳレシーバ６０１〜６１６はそれぞれ同一構成であるため、ＬＶＤＳレシーバ６０１を例に説明する。ＬＶＤＳレシーバ６０１はＣＰＵ４０１から画像データである差動信号を受け取る。ＬＶＤＳレシーバ６０１は差動信号に基づいてＯＲ回路６４３にＰＷＭ信号を出力する。

ＯＲ回路６４３は２つの端子を有し、一方の端子にはＬＶＤＳレシーバ６０１からのＰＷＭ信号が入力され、他方の端子にはモードチャネルデコーダ６３３からのＡＰＣモード信号（ａｐｃＨ＿ｏｎ１）が入力される。ＯＲ回路６４３はＬＶＤＳレシーバ６０１からの出力信号及びａｐｃＨ＿ｏｎ１の少なくとも一方がＨレベルの場合、Ｈレベルの信号を出力し、ＬＶＤＳレシーバ６０１からの出力信号及びａｐｃＨ＿ｏｎ１の両方がＬレベルの場合、Ｌレベルの信号を出力する。

ＯＲ回路６４３の出力はトランジスタ６４４のベース端子に接続されている。トランジスタ６４４のコレクタ端子は発光点３０１に接続され、また、トランジスタ６４４のエミッタ端子はスイッチング電流源６４５に接続されている。ＯＲ回路６４３からＨレベルの信号が出力されると、トランジスタ６４４のコレクタ端子とエミッタ端子との間が導通状態となり、スイッチング電流源６４５はＶＣＣからスイッチング電流Ｉｓｗを引き込む。これによって、レーザ光を出射させるためのスイッチング電流Ｉｓｗが発光点３０１に供給される。なお、ＯＲ回路６４３からＬレベルの信号が出力されると、トランジスタ６４４のコレクタ端子とエミッタ端子との間が非導通状態となる。

セレクタ６４０は電圧出力ユニット６３６が出力するＡＰＣＨターゲット電圧である出力信号Ｖｈ、電圧出力ユニット６３７が出力するＡＰＣＭターゲット電圧である出力信号Ｖｍ及び電圧出力ユニット６３８が出力するＡＰＣＬターゲット電圧である出力信号Ｖｌのうちの１つを選択する。セレクタ６４０はモードチャネルデコーダ６３３から出力されるＡＰＣモード信号（ａｐｃＨ＿ｏｎ１〜１６，ａｐｃＭ＿ｏｎ１〜１６，ａｐｃＬ＿ｏｎ１〜１６）に基づいて選択を行うことで、出力信号Ｖｈ、Ｖｍ又はＶｌをコンパレータ６４１に出力する。なお、出力信号Ｖｈ、Ｖｍ及びＶｌはそれぞれ第３、第１及び第２の光量（目標光量）Ｐｈ、Ｐｍ及びＰｌに対応する電圧である。

セレクタ６３４はコンパレータ６４１に接続された端子６３４ｃｏｍと、接地された端子６３４ｇｎｄと、端子６３４−１〜６３４−４８とを備える。図６に示すように、端子６３４−１は駆動ユニット６１７のＨホールドコンデンサ６４６に接続されている。また、端子６３４−２は駆動ユニット６１７のＭホールドコンデンサ６４７に接続されている。さらに、端子６３４−３は駆動ユニット６１７のＬホールドコンデンサ６４８に接続されている。その他の端子６３４−４〜４８も同様に、各駆動ユニットのＨホールドコンデンサ、Ｍホールドコンデンサ又はＬホールドコンデンサに接続されている。

セレクタ６３４にはモードチャネルデコーダ６３３からＡＰＣモード信号（ａｐｃＨ＿ｏｎ１〜１６，ａｐｃＭ＿ｏｎ１〜１６，ａｐｃＬ＿ｏｎ１〜１６）、ＯＦＦモード信号、ＶＤＯモード信号及びＡＣＣモード信号が、選択的に入力される。ＶＤＯモード信号、ＯＦＦモード信号及びＡＣＣモード信号が入力される場合、セレクタ６３４は端子６３４ｃｏｍと端子６３４ｇｎｄとを接続する。これにより、駆動ユニット６１７はＨホールドコンデンサ６４６、Ｍホールドコンデンサ６４７及びＬホールドコンデンサ６４８の充電及び放電が行われない状態となる。一方、ＡＰＣモード信号（ａｐｃＨ＿ｏｎ１〜１６，ａｐｃＭ＿ｏｎ１〜１６，ａｐｃＬ＿ｏｎ１〜１６）が入力される場合、端子６３４−１〜６３４−４８のうち、ＨレベルのＡＰＣモード信号に対応する端子と端子６３４ｃｏｍとを接続する。

駆動ユニット６１７に設けられたセレクタ６５０にはモードチャネルデコーダ６３３からＡＰＣモード信号（ａｐｃＨ＿ｏｎ１，ａｐｃＭ＿ｏｎ１，ａｐｃＬ＿ｏｎ１）、ＶＤＯモード信号、ＯＦＦモード信号及びＡＣＣモード信号が入力される。駆動ユニット６１８〜６３２のセレクタ６５０にも対応する信号が入力される。セレクタ６５０はＭホールドコンデンサ６４７に接続された端子６５０−１、Ｉｂ演算部６４９に接続された端子６５０−２、Ｌホールドコンデンサ６４８に接続された端子６５０−３及びバイアス電流源６５１に接続された端子６５０−４を備える。

ＡＰＣモード信号ａｐｃＨ＿ｏｎ１、ＶＤＯモード信号、ＯＦＦモード信号及びＡＣＣモード信号が入力される場合、セレクタ６５０は端子６５０−２と端子６５０−４とを接続する。ａｐｃＭ＿ｏｎ１が入力される場合、セレクタ６５０は端子６５０−１と端子６５０−４とを接続する。ａｐｃＬ＿ｏｎ１が入力される場合、セレクタ６５０は端子６５０−３と端子６５０−４とを接続する。

ＥＶＲ（Electrical variable resistor）６４２はレジスタ６３５によって抵抗値を可変できる可変抵抗器である。ＥＶＲ６４２にはａｐｃＨ＿ｏｎ１〜１６、ａｐｃＭ＿ｏｎ１〜１６、ａｐｃＬ＿ｏｎ１〜１６が入力される。ＥＶＲ６４２はレジスタに入力された入力値に基づき光量調整テーブルを参照し、参照値（倍率調整係数／ゲイン）に応じてフォトセンサ２０４からの検出信号を補正する。ＥＶＲ６４２の光量調整テーブルには工場出荷時に予め測定されて光学的集光効率に応じた倍率調整係数がテーブルデータとして登録されている。ＡＰＣ準備段階においてレジスタ６３５にＰＤセンサと各レーザ素子との光学的集光効率が設定される。ＥＶＲ６４２ではＡＰＣモード信号（ａｐｃＨ＿ｏｎ１〜１６，ａｐｃＭ＿ｏｎ１〜１６，ａｐｃＬ＿ｏｎ１〜１６）に応じてテーブルが選択される。

＜光量制御ＡＰＣＭ＞
ＣＰＵ４０１はＭホールドコンデンサ６４７の電圧を制御するＡＰＣＭを実行するために、モードセレクト信号及びチャンネルセレクト信号を制御する。モードチャネルデコーダ６３３はＣＰＵ４０１からのモードセレクト信号及びチャンネルセレクト信号に基づいて発光点３０１に対するＡＰＣＭを実行するためのＡＰＣモード信号ａｐｃＭ＿ｏｎ１をセレクタ６３４、セレクタ６４０及びセレクタ６５０に出力する。

セレクタ６３４はＡＰＣモード信号ａｐｃＭ＿ｏｎ１が入力されたことに応じて端子６３４ｃｏｍと端子６３４−２とを接続する。セレクタ６４０はＡＰＣモード信号ａｐｃＭ＿ｏｎ１が入力されたことに応じて電圧出力ユニット６３７から出力される比較信号Ｖｍを選択し、それをコンパレータ６４１に入力する。セレクタ６５０はＡＰＣモード信号ａｐｃＭ＿ｏｎ１が入力されたことに応じて端子６５０−１と６５０−４とを接続する。

セレクタ６５０が端子６５０−１と６５０−４とを接続すると、バイアス電流源６５１はＭホールドコンデンサ６４７の電圧に基づく値の電流をＶＣＣから引き込む。この電流によって発光点３０１がレーザ光を出射する。発光点３０１から出射されたレーザ光はフォトセンサ２０４に入射し、フォトセンサ２０４は当該レーザ光の光量に応じた検出信号を出力する。

コンパレータ６４１は所定の光量（目標光量）Ｐｍに対応する電圧である、セレクタ６４０からの比較信号Ｖｍと、増幅回路であるＥＶＲ６４２からの増幅信号Ｓａｍｐ（Ｖａｍｐ）とを比較し、比較結果に基づく信号をセレクタ６３４に出力する。具体的にはＶａｍｐ＞Ｖｍの場合、フォトセンサ２０４に入射するレーザ光の光量が光量Ｐｍよりも大きいため、コンパレータ６４１はＭホールドコンデンサ６４７を放電させる。Ｍホールドコンデンサ６４７の放電を続けるとフォトセンサ２０４に入射するレーザ光の光量が低下し、光量Ｐｍに近づく。コンパレータ６４１はＶａｍｐ＝Ｖｍ（あるいはＶａｍｐ≒Ｖｍ）となったことに応じて、Ｍホールドコンデンサ６４７の電圧をホールドする。

一方、Ｖａｍｐ＜Ｖｍの場合、フォトセンサ２０４に入射するレーザ光の光量が光量Ｐｍよりも小さいため、コンパレータ６４１はＭホールドコンデンサ６４７を充電する。Ｍホールドコンデンサ６４７の充電を続けるとフォトセンサ２０４に入射するレーザ光の光量が増加し、光量Ｐｍに近づく。コンパレータ６４１はＶａｍｐ＝Ｖｍ（あるいはＶａｍｐ≒Ｖｍ）となったことに応じて、Ｍホールドコンデンサ６４７の電圧をホールドする。

Ｖａｍｐ＝Ｖｍの場合、フォトセンサ２０４に入射するレーザ光の光量が光量Ｐｍに一致しているため、コンパレータ６４１はその状態におけるＭホールドコンデンサ６４７の電圧をホールドする。

このように、ＡＰＣＭではＭホールドコンデンサ６４７の電圧を制御することによって、発光点３０１から出射されフォトセンサ２０４に入射するレーザ光の光量を目標光量に制御する。

＜光量制御ＡＰＣＬ＞
次に、ＣＰＵ４０１はＬホールドコンデンサ６４８の電圧を制御するＡＰＣＬを実行するために、モードセレクト信号を制御する。モードチャネルデコーダ６３３はＣＰＵ４０１からのモードセレクト信号に基づいて、発光点３０１に対するＡＰＣＬを実行するためのＡＰＣモード信号ａｐｃＬ＿ｏｎ１をセレクタ６３４、セレクタ６４０及びセレクタ６５０に出力する。

セレクタ６３４はＡＰＣモード信号ａｐｃＬ＿ｏｎ１が入力されたことに応じて端子６３４ｃｏｍと端子６３４−３とを接続する。セレクタ６４０はＡＰＣモード信号ａｐｃＬ＿ｏｎ１が入力されたことに応じて電圧出力ユニット６３８から出力される比較信号Ｖｌを選択し、それをコンパレータ６４１に入力する。セレクタ６５０はＡＰＣモード信号ａｐｃＬ＿ｏｎ１が入力されたことに応じて端子６５０−３と６５０−４とを接続する。

セレクタ６５０が端子６５０−３と６５０−４とを接続すると、バイアス電流源６５１はＬホールドコンデンサ６４８の電圧に基づく値の電流をＶＣＣから引き込む。この電流によって発光点３０１がレーザ光を出射する。発光点３０１から出射されたレーザ光はフォトセンサ２０４に入射し、フォトセンサ２０４は当該レーザ光の光量に応じた検出信号を出力する。

コンパレータ６４１は所定の光量（目標光量）Ｐｌに対応する電圧である、セレクタ６４０からの比較信号Ｖｌと、ＥＶＲ６４２からの増幅信号Ｓａｍｐ（Ｖａｍｐ）とを比較し、比較結果に基づく信号をセレクタ６３４に出力する。具体的にはＶａｍｐ＞Ｖｌの場合、フォトセンサ２０４に入射するレーザ光の光量が光量Ｐｌよりも大きいため、コンパレータ６４１はＬホールドコンデンサ６４８を放電させる。Ｌホールドコンデンサ６４８の放電を続けるとフォトセンサ２０４に入射するレーザ光の光量が低下し、光量Ｐｌに近づく。コンパレータ６４１はＶａｍｐ＝Ｖｌ（あるいはＶａｍｐ≒Ｖｌ）となったことに応じて、Ｌホールドコンデンサ６４８の電圧をホールドする。

一方、Ｖａｍｐ＜Ｖｌの場合、フォトセンサ２０４に入射するレーザ光の光量が光量Ｐｌよりも小さいため、コンパレータ６４１はＬホールドコンデンサ６４８を充電する。Ｌホールドコンデンサ６４８の充電を続けるとフォトセンサ２０４に入射するレーザ光の光量が増加し、光量Ｐｌに近づく。コンパレータ６４１はＶａｍｐ＝Ｖｌ（あるいはＶａｍｐ≒Ｖｌ）となったことに応じて、Ｌホールドコンデンサ６４８の電圧をホールドする。

Ｖａｍｐ＝Ｖｌの場合、フォトセンサ２０４に入射するレーザ光の光量が光量Ｐｌに一致するため、コンパレータ６４１はその状態におけるＬホールドコンデンサ６４８の電圧をホールドする。

このように、ＡＰＣＬではＬホールドコンデンサ６４８の電圧を制御することによって、発光点３０１から出射されフォトセンサ２０４に入射するレーザ光の光量を光量Ｐｌに制御する。

＜バイアス電流の算出＞
上述したＡＰＣＭ及びＡＰＣＬが完了したことに応じて、バイアス電流制御ユニットであるＩｂ演算部６４９はＡＰＣＭの制御結果とＡＰＣＬの制御結果とに基づいてバイアス電流Ｉｂの値を演算する。即ち、Ｉｂ演算部６４９はＭホールドコンデンサ６４７の電圧と、Ｌホールドコンデンサ６４８の電圧とに基づいて、上述した演算方法によってバイアス電流Ｉｂの値を演算する。

発光点３０１に対するＡＰＣＭ及びＡＰＣＬが行われていない場合、セレクタ６５０は端子６５０−２と端子６５０−４とを接続する。端子６５０−２と端子６５０−４とが接続されることによって、Ｉｂ演算部６４９はバイアス電流Ｉｂの値を演算し、バイアス電流源６５１に演算結果である制御信号を出力する。バイアス電流源６５１はＩｂ演算部６４９からの制御信号に基づく値のバイアス電流をＶＣＣから引き込む。その他の発光点３０２〜３３２についても同様にバイアス電流の値が制御される。

＜光量制御ＡＰＣＨ＞
スイッチング電流Ｉｓｗの値はＨホールドコンデンサ６４６の電圧によって規定される。ＣＰＵ４０１はスイッチング電流Ｉｓｗの値を制御するために、Ｈホールドコンデンサ６４６の電圧を制御するＡＰＣＨを実行する。発光点３０１に対するＡＰＣＨは発光点３０１にバイアス電流Ｉｂが供給された状態で実行される。

ＣＰＵ４０１はＭホールドコンデンサ６４７の電圧を制御するＡＰＣＨを実行するためにモードセレクト信号を制御する。モードチャネルデコーダ６３３はＣＰＵ４０１からのモードセレクト信号に基づいて、発光点３０１に対するＡＰＣＨを実行するためのＡＰＣモード信号ａｐｃＨ＿ｏｎ１を、セレクタ６３４、セレクタ６４０、セレクタ６５０及びＯＲ回路６４３に出力する。

セレクタ６３４はＡＰＣモード信号ａｐｃＨ＿ｏｎ１が入力されたことに応じて、端子６３４ｃｏｍと端子６３４−１とを接続する。セレクタ６４０はＡＰＣモード信号ａｐｃＨ＿ｏｎ１が入力されたことに応じて、電圧出力ユニット６３６から出力される比較信号Ｖｈを選択し、それをコンパレータ６４１に入力する。セレクタ６５０はＡＰＣモード信号ａｐｃＨ＿ｏｎ１が入力されたことに応じて、端子６５０−２と６５０−４とを接続する。

セレクタ６５０の端子６５０−２と端子６５０−４とが接続されることによって、発光点３０１にはバイアス電流Ｉｂが供給される。ＯＲ回路６４３にＡＰＣモード信号ａｐｃＨ＿ｏｎ１が入力されることに応じて、トランジスタ６４４は通電可能な状態となり、スイッチング電流源６４５は発光点３０１に電流を供給する。発光点３０１はバイアス電流Ｉｂが供給された状態でスイッチング電流源６４５から電流が供給されることによって、レーザ光を出射する。発光点３０１から出射されたレーザ光はフォトセンサ２０４に入射し、フォトセンサ２０４は当該レーザ光の光量に応じた検出信号を出力する。

コンパレータ６４１は所定の光量（目標光量）Ｐｈに対応する電圧である、セレクタ６４０からの比較信号Ｖｈと、ＥＶＲ６４２からの増幅信号Ｓａｍｐ（Ｖａｍｐ）とを比較し、比較結果に基づく信号をセレクタ６３４に出力する。具体的にはＶａｍｐ＞Ｖｈの場合、フォトセンサ２０４に入射するレーザ光の光量が光量Ｐｈよりも大きいため、コンパレータ６４１はＨホールドコンデンサ６４６を放電させる。Ｈホールドコンデンサ６４６の放電を続けるとフォトセンサ２０４に入射するレーザ光の光量が低下し、光量Ｐｈに近づく。コンパレータ６４１はＶａｍｐ＝Ｖｈ（あるいはＶａｍｐ≒Ｖｈ）となったことに応じて、Ｈホールドコンデンサ６４６の電圧をホールドする。一方、Ｖａｍｐ＜Ｖｈの場合、フォトセンサ２０４に入射するレーザ光の光量が光量Ｐｈよりも小さいため、コンパレータ６４１はＨホールドコンデンサ６４６を充電する。Ｈホールドコンデンサ６４６の充電を続けるとフォトセンサ２０４に入射するレーザ光の光量が増加し、光量Ｐｈに近づく。コンパレータ６４１はＶａｍｐ＝Ｖｈ（あるいはＶａｍｐ≒Ｖｈ）となったことに応じて、Ｈホールドコンデンサ６４６の電圧をホールドする。Ｖａｍｐ＝Ｖｈの場合、フォトセンサ２０４に入射するレーザ光の光量が光量Ｐｈに一致しているため、コンパレータ６４１はその状態におけるＨホールドコンデンサ６４６の電圧をホールドする。このように、ＡＰＣＨではＨホールドコンデンサ６４６の電圧を制御することによって、発光点３０１から出射されフォトセンサ２０４に入射するレーザ光の光量を第３の光量（目標光量）Ｐｈに制御する。

＜ＡＰＣモードとＡＣＣモード＞
次に、図８（ａ）、図８（ｂ）を参照して、本実施例の画像形成装置１００（光走査装置１０４）において、ＡＰＣモードとＡＣＣモードについて説明する。図８（ａ）、図８（ｂ）はＡＰＣモード及びＡＣＣモードでそれぞれ発光点（発光点３０１〜３３２のいずれか）の光量制御を行った場合の、発光点から出射されるレーザ光の光量Ｐの時間変化の一例を示す図である。図８（ａ）はＡＰＣとして、第３の光量Ｐｈを目標光量として用いる上述のＡＰＣＨを実行した場合の、発光点から出射されるレーザ光の光量の時間変化を示している。また、図８（ｂ）はＡＰＣＨを実行してから一定時間の経過後に、ＡＣＣモードで発光点を発光させた場合の、発光点から出射されるレーザ光の光量の時間変化を示している。

図８（ａ）に示すように、ＡＰＣモードに設定された発光点から出射されるレーザ光の光量ＰはＡＰＣの実行により、目標光量Ｐｈに制御される。ＡＰＣモードではＨホールドコンデンサ６４６の充電及び放電が繰り返されるため、発光点が発光を開始してからしばらくの期間（Ｔa）は光量Ｐが安定しない。Ｈホールドコンデンサ６４６の電圧が目標光量Ｐｈに対応する電圧に収束すると、光量Ｐは目標光量Ｐｈで安定した状態となる。この期間ＴaはＨホールドコンデンサ６４６の容量等に依存して定まり、一般的には数μｓ程度である。目標光量Ｐｈはある一定の値に設定されており、上述したように本実施例では目標光量Ｐｈの値は０．２ｍＷとする。そして、目標光量Ｐｈで安定した状態とは０．２ｍＷから±０．５％の光量変動を示す状態であるものとする。なお、目標光量Ｐｈの値、および目標光量Ｐｈで安定した状態を示すパラメータは上記に限られるものではなく、半導体レーザ２００、画像形成装置１００の設計仕様等によって決まる値である。

一方、ＡＣＣモードに設定された発光点に対してはホールド状態にあるＨホールドコンデンサ６４６の電圧に基づく駆動電流を発光点に供給することによる光量制御（ＡＣＣ）が行われる。Ｈホールドコンデンサ６４６が充電された状態にある場合、図８（ｂ）に示すように、ＡＣＣモードに設定された発光点が出射するレーザ光の光量はＨホールドコンデンサ６４６の電圧に対応する光量に速やかに変化する。図８（ｂ）ではＡＣＣの実行により、発光点が発光を開始してから、時間Ｔbの経過後に、光量Ｐが光量Ｐｈ'で安定した状態となっている。この光量Ｐｈ'はＨホールドコンデンサ６４６の電圧に対応する。Ｈホールドコンデンサ６４６の電圧は当該コンデンサからの電荷の放電によって時間の経過とともに減少し、その結果、光量Ｐｈ'は時間の経過とともに目標光量Ｐｈから減少する。しかし、図８（ａ）及び図８（ｂ）からわかるように、ＡＣＣモードの場合、発光点から出射されるレーザ光の光量Ｐを、ＡＰＣモードの場合よりも短時間に（Ｔb＜Ｔa）一定の光量に収束（安定）させることが可能である。

＜サイクルＡＰＣ＞
図９と図１０を用いてサイクルＡＰＣについて説明する。図９（ａ）、図９（ｂ）、図９（ｃ）及び図９（ｄ）はそれぞれサイクル数が異なる４つのモードを示している。ＣＰＵ４０１によっていずれかのモードが選択される。図９（ａ）、図９（ｂ）、図９（ｃ）及び図９（ｄ）において、Ｈ、Ｍ、ＬはＡＰＣＨ、ＡＰＣＭ、ＡＰＣＬを表している。Ｈ、Ｍ、Ｌの添え字は発光点を示している。

図９（ａ）の横軸には１〜８の番号が付与されており、これは一走査内で順に切り替わる８種類のＡＰＣに相当する。図９（ａ）の縦軸には１〜１２の番号が付与されており、これは１２個の走査周期を示している。よって図９（ａ）は３２個の発光点についてそれぞれ３つの光量についてＡＰＣが実行されることを示している。とりわけ、図９（ａ）は９６種類の個別ＡＰＣを１２サイクル（１２走査）に分散して実行することで、一走査あたり８個のＡＰＣを実行することを示している。

図９（ｂ）、図９（ｃ）及び図９（ｄ）はそれぞれサイクル数が異なるため、一走査あたりのＡＰＣの個数が異なっているが、合計でのＡＰＣの実行回数は９６回であり、図９（ａ）と同じである。図９（ｂ）は２４サイクルの一例を示しており、図９（ｃ）は３６サイクルの一例を示しており、図９（ｄ）は４８サイクルの一例を示している。

図１０は実施例１のレーザドライバ４０５Ａが対応するＡＰＣ動作モードを示した表であり、モードチャネルデコーダ６３３の機能表に相当する。なお図７（ａ）と共通する事項については説明を省略する。図７（ａ）と比較すると、図１０ではＡＣＣモードがＡＣＣＨ、ＡＣＣＭ、ＡＣＣＬの３種類に増えている。ＡＣＣＨはＡＰＣＨで決定された電流の値に補正係数αｎを乗算して得られた電流で発光する強制点灯状態を示している。ＡＣＣＭはＡＰＣＭで決定された電流の値に補正係数αｎを乗算した得られた電流で発光する強制点灯状態を示している。ＡＣＣＬはＡＰＣＬで決定された電流の値に補正係数αｎを乗算した得られた電流で発光する強制点灯状態を示している。なお、ｎは発光点を識別するための番号である。ＰＤはレーザドライバ４０５Ａに設けられた端子であってフォトセンサ２０４が接続される端子の状態を示している。ＰＤがＯＮであればレーザドライバ４０５Ａがフォトセンサ２０４から検出信号を受け取れる状態であることを意味する。ＰＤがＨＩ−Ｚであればレーザドライバ４０５Ａがフォトセンサ２０４から検出信号を受け取れない状態であることを意味する。

図１０においてｃｈ０〜ｃｈ３はＡＰＣモード及びＡＣＣモードのときにビームを選択する信号として使用されるが、それ以外のモードのときにはｄｏｎ’ｔ ｃａｒｅとなる。図１０において［３］はｃｈ３〜ｃｈ０としてとり得る値のすべての組み合わせのうち任意のいずれかが設定されることを意味する。

１つのドライバにおいてＡＰＣＨの制御対象は１６個の発光点であること、および、ＰＤ＝ＨＩ−Ｚとなることがあることから、ＡＰＣＨには１７個の動作モードが存在する。同様に、ＡＰＣＭと、ＡＰＣＬ、ＡＣＣＨ、ＡＣＣＭおよびＡＣＣＬにもそれぞれ１７モードが存在する。ＤＩＳ、ＶＤＯおよびＯＦＦにはそれぞれ１モードが存在する。よって、合計１０６モードが存在する。ＤＩＳ、ＶＤＯおよびＯＦＦは２つのドライバで共通である。よって、レーザドライバ４０５Ａ及び４０５Ｂでは合計で２０６モードが存在する。

ＣＰＵ４０１はＢＤ信号により割り込みが発生すると時間の計測を開始し、図９（ｂ）にサイクル表に示した順番に従って２０６モードから１つのモードを選ぶようにＡＰＣ信号群を順次切り替えてレーザドライバ４０５Ａ及び４０５Ｂを制御する。

＜Ｉｓｗ算出タイミング＞
Ｉｓｗ演算部６７０はＩｈ−Ｉｔｈ＝Ｉｓｗという式を用いてＩｓｗを算出し、算出した値のスイッチング電流Ｉｓｗが流れるようにスイッチング電流源６４５を制御する。Ｉｓｗを更新するタイミングはＡＰＣＨにてＩｈが確定しており、かつ、ＡＰＣＬ及びＡＰＣＭが完了してＩｔｈが算出されたときである。Ｉｔｈが確定すると、ＩｈからＩｔｈを減算することでＩｓｗが更新される。Ｉｔｈを算出した後にＡＰＣＨを行わずにＶＤＯモードに遷移することがある。この場合、一走査周期においてＬＶＤＳ信号である画像データが初めて入力されたときに、Ｈホールドコンデンサ６４６に保持されているＩｈを用いて、Ｉｓｗ演算部６７０がＩｓｗを演算する。Ｈホールドコンデンサ６４６には前回のＡＰＣＨにて検出された最新のＩｈが保持されている。

＜レーザパワー制御＞
環境温度等に依存して感光ドラムの感度が変動すると、感光ドラム上に形成されるトナー画像の濃度が変動する。そこでＣＰＵ４０１は、画像形成前に感度センサ４５０を用いて感光ドラムの感度を検知して、各発光点の光量を制御する。具体的にはＣＰＵ４０１はレーザドライバ４０５Ａおよび４０５Ｂのレジスタ６３５に感度に対応した各発光点についての補正係数αｎを設定する。ＡＣＣモードまたはＶＤＯモードのときに、補正部６７１はＩｓｗに補正係数αを乗算し、Ｉｓｗ×αとなるスイッチング電流を引き込むようスイッチング電流源６４５を制御し、発光点３０１を駆動する。Ｉｓｗ×αの演算はＡＣＣが開始されたタイミングまたはＶＤＯモードに遷移した後であって一走査周期において初めてＬＶＤＳ信号が入力されたタイミングで実行される。

＜制御シーケンス＞
図１１は実施例１のサイクルＡＰＣの５走査分のＢＤ信号と制御モードの変遷を示している。図１１が示すように５つのＢＤ信号８００１、８０１１、８０１３、８０１５、８０１７が存在し、各ＢＤ信号が走査周期の始点となっている。ＣＰＵ４０１はビームセンサ２１０からＢＤ信号が入力されて割り込みが発生すると、ＢＤ信号からの経過時間をタイマー４５１により計測する。ＣＰＵ４０１はタイマー４５１により計時された時間が図１１に示すように予め定められた各制御モードの切り替えタイミングになると、ＡＰＣ信号群である信号線４０７Ａ、４０７Ｂ、４０８、４０９を制御して制御モードを切り替える。図１１では第一期間８００２でＶＤＯモードに遷移して画像形成が実行される。第二期間８００３でＯＦＦモードに遷移し、各発光点の発光が禁止される。第三期間８０１０はＡＰＣを実施可能な期間であり、上述したサイクルＡＰＣが実行される。ここでは説明の便宜上、２４サイクルで３２個の発光点が順番にＡＰＣを実行される。第四期間８０２０はＯＦＦモードに遷移する期間であり、二つ目の発光禁止期間である。ＣＰＵ４０１はＢＤ信号８０１１の直前ではＢＤ信号を取得するために発光点３０１を光量Ｐｈとなるように強制的に発光させるＡＣＣＨモードに遷移する。またＣＰＵ４０１はＢＤ信号８０１１の直後ではＡＣＣＨモードを終了し、発光点３０１を消灯させる。

図１２は一走査周期の拡大図である。図１２では第三期間８０１０において、ｃｈ０、ｃｈ１、ｃｈ２、ｃｈ３といった４つの発光点について順番に駆動電流Ｉｍを求めるためのＡＰＣＭが実行される。図１２が示すように、一走査周期の長さは５００ｕｓである。第一期間８００２の長さは３００ｕｓである。第三期間８０１０の長さは４０ｕｓ（１ｃｈあたり１０ｕｓ）である。これらの数値を一例に過ぎない。

図１３（ａ）が示すようにＩｓｗを算出するためにはＡＰＣＭおよびＡＰＣＬを実行してＩｔｈを算出し、さらにＡＰＣＨを実行してＩｈを検出する必要がある。しかし、発光点の数が増加すると、一走査周期内でこれらのＡＰＣを実行することは困難である。そこで、図１３（ｂ）が示すように非画像期間においてＡＰＣＭおよびＡＰＣＬを実行してＩｔｈを算出し、画像期間においてＶＤＯモードに遷移したときにＩｓｗを算出することも考えられる。しかしこれではＩｓｗの算出時間のために駆動電流の立ち上がりが鈍ってしまい、光量の立ち上がりも遅れてしまう。図１３（ｃ）が示すようにＩｓｗを補正係数αで補正する場合もＩｓｗ×αの算出時間のために駆動電流の立ち上がりが鈍ってしまい、光量の立ち上がりも遅れてしまう。このようにＡＰＣＭやＡＰＣＬを実行した後にＶＤＯモードに遷移する場合、Ｉｓｗの確定に時間を要するため、ＶＤＯモードの初期で駆動電流の応答性が悪くなる。

これに対して本実施例では図１２が示すように一走査周期内でＡＰＣＭやＡＰＣＬの直後の非画像期間にＶＤＯモードの実行期間を設けている。とりわけ、ＶＤＯモードの実行期間の長さを２ｕｓとしている。ＣＰＵ４０１はこの実行期間において画像データをレーザドライバに入力することで、画像期間における本来のＶＤＯモードの実行に突入する前に、一度発光点を駆動させている。ＣＰＵ４０１はＶＤＯモードを実行することで、補正係数αに応じて補正したスイッチング電流Ｉｓｗ×αを確定させることができる。なお、本実施例ではレーザドライバに供給される画像データはすべての発光点を同時に駆動できる画像データとする。

図１４は図１２に示すシーケンスにおけるｃｈ１に割り当てられた発光点に流れる駆動電流の一例を示した図である。非画像期間においてＡＰＣＭを行った後でＶＤＯモードに遷移する。この非画像期間におけるＶＤＯモードの区間において、補正部６７１はＣＰＵ４０１により予め設定されている最新の補正係数αを用いてＩｓｗ×αを算出し、Ｉｓｗ×αに応じた駆動電流で発光点３０１を駆動する。補正係数αはレジスタ６３５に設定されているものが補正部６７１によって使用される。これにより画像期間のＶＤＯモードに遷移する前に予めＩｓｗ×αが算出可能となる。これによって、画像期間におけるＶＤＯモードに遷移したときにはＩｓｗ×αの算出は不要となるため、速やかに電流を発光点に駆動することが可能となる。

［その他］
図５ではＡＰＣＭとＡＰＣＬを実行することで取得された光量と電流値との関係からＩｔｈを算出する例を示した。電流―光量特性（Ｉ-Ｌ特性）が線形である場合にはＡＰＣＨとＡＰＣＬを実行することで取得された光量と電流値との関係からＩｔｈを算出しても十分な精度が得られる。ＡＰＣＭを行わないことで、サイクルＡＰＣにおけるサイクル数を減少させることができる。さらに、Ｍホールドコンデンサ６４７からのリーク電流量を減少させることができるため、ＡＰＣの精度を向上させる効果も得られよう。

図１５はＩ-Ｌ特性が線形である光源におけるバイアスＡＰＣの概念を示す図である。光量Ｐｈは工場出荷時に決定され、不揮発性の記憶装置に記憶されている。光量Ｐｌは光量Ｐｈの４分の１に相当する光量である。電流Ｉｈは光量Ｐｈが得られるように調整された電流である。電流Ｉｌは光量Ｐｌが得られるように調整された電流である。Ｉｂ演算部６４９は、座標（電流Ｉｈ、光量Ｐｈ）と座標（電流Ｉｌ、光量Ｐｌ）とを通る線形関数を求め、この線形関数に基づき光量が０となる電流をしきい値電流Ｉｔｈとして算出する。Ｉｂ演算部６４９は、しきい値電流Ｉｔｈに係数を乗算してバイアス電流Ｉｂを算出する。上述したようにＩｓｗ演算部６７０は電流Ｉｈからバイアス電流Ｉｂを減算することでスイッチング電流Ｉｓｗを決定する。また補正部６７１はレジスタ６３５に設定されている補正係数αを乗算してスイッチング電流Ｉｓｗを補正する。図１６が示すように、ＡＰＣＭに関連する機能を省略することが可能となる。図１７が示すように、１６サイクルのＡＰＣを行うことが可能となる。図９（ｂ）と比較すると分かるように、サイクル数を３分の２に減らすことが可能となる。

上記の実施例では非画像期間にけるＶＤＯモードの区間においてすべての発光点を同時に点灯させるものとして説明した。しかし、同一の走査周期においてＡＰＣＭまたはＡＰＣＬの対象となっている発光点のみをさせても同等の効果を得ることが可能である。

上記の実施例では、画像期間は前半の非画像期間と後半の非画像期間に挟まれており、後半の非画像期間にＡＰＣモードを実行する第一区間と補正されたスイッチング電流を決定するためのＶＤＯモードを実行する第二区間とが含まれていた。そのためｉ−１番目の走査周期の後半の非画像期間でスイッチング電流を確定させることで、ｉ番目の走査周期の画像期間での光量の高速立ち上げが実現されている。しかし、前半の非画像期間に第一区間と第二区間とが含まれていてもよい。すなわち、ｉ番目の走査周期の前半の非画像期間でスイッチング電流を確定させることで、ｉ番目の走査周期の画像期間での光量の高速立ち上げが実現されてもよい。

＜まとめ＞
本実施例によれば、レーザドライバ４０５Ａは非画像期間において複数の発光点が個別に出力した光ビームについてフォトセンサ２０４が出力する検出信号に基づいて、複数の発光点をスイッチング駆動するための駆動電流を決定する決定手段として機能する。また、ＣＰＵ４０１やＬＶＤＳレシーバ６０１〜６１６は非画像期間の第二区間において画像データを生成する生成手段として機能する。レーザドライバ４０５Ａは、非画像期間において予め定められた第１目標光量Ｐｈを達成するための第１駆動電流Ｉｈを決定するとともに、予め定められた第２目標光量Ｐｌが得られるように駆動電流を制御することで待機時に複数の発光点に流される待機電流を決定する。さらに、レーザドライバ４０５ＡのＩｓｗ演算部６７０および補正部６７１は、非画像期間の第二区間において画像データが生成されると第１駆動電流Ｉｈと待機電流に応じた駆動電流Ｉｓｗを決定する。このように、画像形成装置は、非画像期間であっても画像を形成可能なＶＤＯモードに一時的に遷移することで、スイッチング電流Ｉｓｗを早期に確定させる。よって、画像期間においてＶＤＯモードに遷移したときに、スイッチング電流を確定させる処理が不要となり、画像期間における駆動電流の立ち上がりの遅れを低減できるようになる。なお、非画像期間の第二区間で生成される画像データは画像形成対象ではなく、単に、駆動電流Ｉｓｗを確定させるためのものにすぎない。また、非画像期間の第二区間で画像データが供給されて発光点が光ビームを出力するが、感光ドラムが露光されることはない。非画像期間において光ビームは感光ドラムが存在していない場所を走査しているからである。

レーザドライバ４０５Ａは、第１駆動電流Ｉｈから待機電流を減算するＩｓｗ演算部６７０と、Ｉｓｗ演算部６７０の減算結果を感光体の感度に応じた補正係数αで補正することで駆動電流Ｉｓｗを決定する補正部６７１とを有していてもよい。Ｉｓｗ演算部６７０は、非画像期間の第一区間において待機電流としてバイアス電流Ｉｂが決定されると、スイッチング電流Ｉｓｗを決定してもよい。これは、待機電流が求まれば、スイッチング電流Ｉｓｗを算出できるからである。図１４などを用いて説明したように、補正部６７１は、非画像期間の第二区間において補正係数αにより補正された駆動電流Ｉｓｗを決定する。これにより感光ドラムの感度に応じて適切にスイッチング電流Ｉｓｗが補正されるため、濃度ムラ等を低減できるであろう。

感光体の感度を検出する検出手段として感度センサ４５０が使用されてもよい。ＣＰＵ４０１は、感度センサ４５０により検出された感度に対応した補正係数αを、レジスタ６３５を通じて補正部６７１に設定してもよい。これにより、感光ドラムの感度が変動しても、適切にスイッチング電流Ｉｓｗが補正されるようになる。

図５を用いて説明したように、Ｉｂ演算部６４９は、第２目標光量Ｐｌを得るために必要となる第２駆動電流Ｉｌと、第２目標光量Ｐｌよりも多い第３目標光量Ｐｍを得るために必要となる第３駆動電流Ｉｍとに基づき光量と駆動電流との関係を示す線形関数を求め、当該線形関数に基づき待機電流を決定してもよい。図１５を用いて説明したように、Ｉｂ演算部６４９は、第１目標光量Ｐｈを得るために必要となる第１駆動電流Ｉｈと、第２目標光量Ｐｌを得るために必要となる第２駆動電流Ｉｌとに基づき光量と駆動電流との関係を示す線形関数を求め、当該線形関数に基づき待機電流を決定してもよい。このようにＩ-Ｌ特性を確定するためには少なくとも２つの座標が確定すればよい。ただし、Ｉ-Ｌ特性が線形とならない場合はより多くの座標を確定することで、精度よく待機電流を決定できるようになろう。

図１４を用いて説明したように、レーザドライバ４０５Ａは、ｉ−１番目の走査周期の非画像期間において決定した（第１目標光量Ｐｈを達成するための）第１駆動電流Ｉｈと、ｉ番目の走査周期の非画像期間において決定した待機電流とに基づき、複数の発光点をスイッチング駆動するための駆動電流Ｉｓｗを決定してもよい。駆動手段であるスイッチング電流源６４５は、複数の発光点それぞれについて決定された駆動電流Ｉｓｗにより、ｉ＋１番目の走査周期の画像期間において複数の発光点を駆動してもよい。つまり、ｉ＋１番目の走査周期の画像期間の始期においては駆動電流Ｉｓｗを算出する必要がなくなり、光量を高速に立ち上げることが可能となる。

レーザドライバ４０５Ａは、ｉ−１番目以前の走査周期の非画像期間において決定した、第１目標光量Ｐｈを達成するための第１駆動電流Ｉｈと、ｉ番目の走査周期の非画像期間において決定した待機電流とに基づき、ｉ番目の走査周期の非画像期間において複数の発光点をスイッチング駆動するための駆動電流Ｉｓｗを決定してもよい。つまり、画像期間の前に位置する前半の非画像期間において待機電流とスイッチング電流Ｉｓｗが決定され、画像期間でのスイッチング電流Ｉｓｗの演算を不要となる。スイッチング電流源６４５が、複数の発光点それぞれについて決定された駆動電流Ｉｓｗによりｉ番目の走査周期の画像期間において複数の発光点を駆動することで、ｉ番目の走査周期の画像期間の始期において光量を高速に立ち上げることが可能となる。

レーザドライバ４０５Ａは、非画像期間の第二区間においてＣＰＵ４０１により画像データが生成されると、複数の発光点のすべてを点灯させることで、Ｉｓｗ演算部６７０や補正部６７１に、複数の発光点のそれぞれについてスイッチング駆動するための駆動電流Ｉｓｗを決定させてもよい。ただし、複数の発光点のすべてを点灯させることは必須ではなく、第一区間でＡＰＣの対象となっている発光点を第二区間でも点灯させれば十分である。

モードチャネルデコーダ６３３は、レーザドライバ４０５Ａの動作モードを、複数の発光点を点灯させて画像を形成可能な第１モード（ＶＤＯモード）と、複数の発光点を消灯させる第２モード（ＯＦＦモードなど）と、複数の発光点を個別に点灯させて複数の発光点のそれぞれの光量を制御する第３モード（ＡＰＣモード）とのいずれかに切り替える切替手段として機能する。レーザドライバ４０５Ａは、非画像期間の第一区間においてＡＰＣモードに遷移すると予め定められた第２目標光量Ｐｌが得られるように駆動電流を制御することで待機時に複数の発光点に流される待機電流を決定する。さらに、レーザドライバ４０５Ａは、非画像期間の第二区間においてＶＤＯモードに遷移すると、予め定められた第１目標光量Ｐｈを達成するための第１駆動電流Ｉｈと第一区間において決定された待機電流とに基づき複数の発光点をスイッチング駆動するための駆動電流Ｉｓｗを決定してもよい。このように画像データを生成しなくても、ＶＤＯモード信号等を供給することで非画像期間の第二区間においてレーザドライバ４０５ＡをＶＤＯモードに遷移させることが可能となり、スイッチング電流Ｉｓｗを早期に確定できるようになる。

２００・・・半導体レーザ、２０４・・・フォトセンサ、４０５Ａ、４０５Ｂ・・・レーザドライバ、４０１・・・ＣＰＵ、６７０・・・Ｉｓｗ演算部、６７１・・・補正部

Claims (10)

1. 感光体を露光する光ビームをそれぞれが出力する複数の発光点を備えた光源と、
   前記複数の発光点が個別に出力した光ビームを受光し、受光した当該光ビームの光量に応じた検出信号を出力する受光手段と、
   前記感光体上を走査するように前記光ビームを偏向する偏向手段と、
   前記感光体上に画像を形成するために前記偏向手段によって偏向された光ビームが前記感光体上を走査する画像期間と前記偏向手段によって偏向された光ビームが前記感光体上を走査していない非画像期間とからなる走査周期のうち当該画像期間においては画像データに応じて前記複数の発光点それぞれに駆動電流を供給し、当該非画像期間における第一区間においては前記複数の発光点の光量を制御するための駆動電流を供給して前記複数の発光点をスイッチング駆動する駆動手段と、
   前記非画像期間において前記複数の発光点が個別に出力した光ビームについて前記受光手段が出力する前記検出信号に基づいて、前記複数の発光点をスイッチング駆動するための駆動電流の値を決定する決定手段と、
   前記非画像期間の第二区間において画像データを生成する生成手段と
   を有し、
   前記決定手段は前記非画像期間において前記受光手段に入射する光ビームの光量を第１目標光量にするための第１駆動電流の値を決定するとともに、前記受光手段に入射する光ビームの光量を前記第１目標光量と異なる第２目標光量にするための第２駆動電流の値を決定することで前記画像期間に画像データに関わらず少なくとも前記複数の発光点に流されるバイアス電流の値を決定し、さらに、前記非画像期間の前記第二区間において前記生成手段により画像データが生成されると前記第１駆動電流と前記バイアス電流に応じた駆動電流であって、前記画像データに基づいて前記複数の発光点をスイッチング駆動するための駆動電流の値を決定することを特徴とする画像形成装置。
2. 前記決定手段は、
   前記第１駆動電流の値から前記バイアス電流の値を減算する減算手段と、
   前記減算手段の減算結果を前記感光体の感度に応じた補正係数で補正することで前記駆動電流の値を決定する補正手段とをさらに有し、
   前記減算手段は、前記非画像期間における前記第一区間において前記バイアス電流の値が決定されると、前記複数の発光点をスイッチング駆動するための駆動電流の値を決定し、
   前記補正手段は、前記非画像期間の前記第二区間において前記補正係数により補正された前記駆動電流の値を決定することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記感光体の感度を検出する検出手段と、
   前記検出手段により検出された感度に対応した前記補正係数を前記補正手段に設定する設定手段をさらに有することを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
4. 前記決定手段は、前記第２目標光量を得るために必要となる第２駆動電流の値と、前記第２目標光量よりも多い第３目標光量を得るために必要となる第３駆動電流の値とに基づき光量と駆動電流との関係を示す線形関数を求め、当該線形関数に基づき前記バイアス電流の値を決定することを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
5. 前記決定手段は、前記第１駆動電流の値と、前記第２目標光量を得るために必要となる第２駆動電流の値とに基づき光量と駆動電流との関係を示す線形関数を求め、当該線形関数に基づき前記バイアス電流の値を決定することを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
6. 前記決定手段は、ｉ−１番目の走査周期の前記非画像期間において決定した前記第１目標光量を達成するための駆動電流の値と、ｉ番目の走査周期の前記非画像期間において決定した前記バイアス電流の値とに基づき、前記複数の発光点をスイッチング駆動するための駆動電流の値を決定し、
   前記駆動手段は、前記複数の発光点それぞれについて前記決定手段により決定された前記駆動電流の値にしたがって、ｉ＋１番目の走査周期の前記画像期間において前記複数の発光点を駆動することを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１項に記載の画像形成装置。
7. 前記決定手段は、ｉ−１番目以前の走査周期の前記非画像期間において決定した、前記第１目標光量を達成するための駆動電流の値と、ｉ番目の走査周期の前記非画像期間において決定した前記バイアス電流の値とに基づき、前記ｉ番目の走査周期の前記非画像期間において前記複数の発光点をスイッチング駆動するための駆動電流の値を決定し、
   前記駆動手段は、前記複数の発光点それぞれについて前記決定手段により決定された前記駆動電流の値にしたがって前記ｉ番目の走査周期の前記画像期間において前記複数の発光点を駆動することを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１項に記載の画像形成装置。
8. 前記駆動手段は、前記非画像期間の前記第二区間において前記生成手段により画像データが生成されると、前記複数の発光点のすべてを点灯させることで、前記決定手段に、前記複数の発光点のそれぞれについてスイッチング駆動するための駆動電流の値を決定することを請求項１ないし７のいずれか１項に記載の画像形成装置。
9. 感光体を露光する光ビームをそれぞれが出力する複数の発光点を備えた光源と、
   前記複数の発光点が個別に出力した光ビームを受光し、受光した当該光ビームの光量に応じた検出信号を出力する受光手段と、
   前記感光体上を走査するように前記光ビームを偏向する偏向手段と
   前記感光体上に画像を形成するために前記偏向手段によって偏向された光ビームが前記感光体上を走査する画像期間と前記偏向手段によって偏向された光ビームが前記感光体上を走査していない非画像期間とからなる走査周期のうち当該画像期間においては画像データに応じて前記複数の発光点それぞれに駆動電流を供給し、当該非画像期間における第一区間においては前記複数の発光点の光量を制御するための駆動電流を供給して前記複数の発光点をスイッチング駆動する駆動手段と、
   前記非画像期間において前記複数の発光点が個別に出力した光ビームについて前記受光手段が出力する前記検出信号に基づいて、前記複数の発光点をスイッチング駆動するための駆動電流の値を決定する決定手段と、
   前記駆動手段の動作モードを、前記複数の発光点を点灯させて画像を形成可能な第１モードと、前記複数の発光点を消灯させる第２モードと、前記複数の発光点を個別に点灯させて前記複数の発光点のそれぞれの光量を制御する第３モードとのいずれかに切り替える切替手段とを有し、
   前記決定手段は、前記非画像期間の前記第一区間において前記第３モードに遷移すると前記受光手段に入射する光ビームの光量が第２目標光量になるように前記駆動電流を制御することで待機時に前記複数の発光点に流されるバイアス電流の値を決定し、さらに、前記非画像期間の第二区間において前記第１モードに遷移すると、前記受光手段に入射する光ビームの光量を第１目標光量にするための第１駆動電流の値と前記第一区間において決定された前記バイアス電流の値とに基づき前記複数の発光点をスイッチング駆動するための駆動電流の値を決定することを特徴とする画像形成装置。
10. 前記決定手段は
    前記第１駆動電流の値から前記バイアス電流の値を減算する減算手段と、
    前記減算手段の減算結果を前記感光体の感度に応じた補正係数で補正することで前記複数の発光点をスイッチング駆動するための駆動電流の値を決定する補正手段とをさらに有し、
    前記減算手段は前記バイアス電流の値が決定されると、前記複数の発光点をスイッチング駆動するための駆動電流の値を決定し、
    前記補正手段は前記非画像期間の前記第二区間において前記補正係数により補正された前記駆動電流の値を決定することを特徴とする請求項９に記載の画像形成装置。

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